Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB 
3D-Sensorik im Produktionsprozess
Von Laserscannern bis Stereokameras existiert eine stetig zunehmende Fülle entfernungsmessender optronischer Sensoren und Sensorkonzepte mit sehr unterschiedlichen (physikalischen) Eigenschaften. Sie erlauben die berührungslose Erfassung und Vermessung der dreidimensionalen Form, Größe und Lage von Objekten. Für entsprechend vielfältige Aufgaben lassen sich solche Sensoren zur Prozessüberwachung oder Prüfung von Werkstücken in Produktionsketten integrieren.
Laserlinien-Triangulation
Die Laserlinien-Triangulation ermöglicht vergleichsweise geringe Systemkosten bei einer millimeter- bis submillimeter-genauen dreidimensionalen Objekterfassung im Durchlauf. Bei der Vermessung großer Objekte wird jedoch die Stabilität der Kalibrierung der Sensorkomponenten zueinander sowie die Registrierung des Scanvorgangs zur größten Herausforderung.
Ein Sensorsystem, das diese Anforderungen erfüllt, kann auch große Werkstücke (z.B. Fahrzeugkarosserien), die sich produktionsbedingt bereits auf einem Transportsystem befinden, im Durchlauf vermessen.
Konzept der Selbstkalibrierung
Das am Fraunhofer IOSB entwickelte und zum Patent angemeldete Konzept der Selbstkalibrierung löst die genannten Probleme für ein Triangulationssystem. Es verwirft die Idee einer mechanisch starren Gesamtanordnung mit initialer Kalibrierung. Auch die Triangulationsmodule werden in ihre Einzelkomponenten Linienlaser und Triangulationskamera aufgelöst. Jede dieser Komponenten erhält eine zusätzliche sog. Posenkamera. Sie ist darauf optimiert, die Position und Ausrichtung der jeweiligen Komponente im Koordinatensystem des zu vermessenden Objekts zu ermitteln. Dieses Vorgehen behandelt mechanische Instabilitäten der Komponententräger und Befestigung gleichermaßen wie die relative Scanbewegung zwischen Objekt und Sensorik. Zu jeder einzelnen Datenakquisition kann anhand der genau dann gültigen Ausrichtung von Laserebene und Triangulationskamera im Objektkoordinatensystem ein 3D-Profil berechnet werden.